CN218730195U - 弧形永磁体以及设置有其的磁通集中式转子 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的弧形永磁体在磁通集中式转子配置有复数个，各个永磁体沿转子铁芯的周向彼此隔开配置，永磁体包括：内径部，以第一曲率形成；外径部，以与第一曲率不同的第二曲率形成；及连接部，将内径部的端部连接到外径部的端部；永磁体满足如下的5个式中至少一个：(1)A＝k1*C(k1为0.31至0.37)；(2)B＝k2*A(k2为2.9至3.75)；(3)B＝k3*E(k3为1.8至2.7)；(4)D＝k4*C(k4为0.62至0.98)；(5)M＝(C/D)*A/(C‑D)(M为2.5以上)；在上述式中，A为永磁体的厚度，B为永磁体的宽度，C为内径部的第一曲率，D为外径部的第二曲率，E为磁化中心点。

Description

弧形永磁体以及设置有其的磁通集中式转子
技术领域
本实用新型涉及弧形永磁体以及设置有其的磁通集中式转子。更详细地说，涉及一种用于马达的性能最大化的弧形永磁体的形状设计。
背景技术
马达是从电能获得旋转力的机械，设置有定子和转子。转子构成为与定子彼此发挥电磁作用，通过在磁场和在线圈流动的电流之间作用的力而旋转。
为了产生磁场而使用永磁体的马达根据设置于转子铁芯的永磁体的结合结构，区分为永磁体表面附着式马达(Surface Mounted Magnet Motor)和永磁体嵌入式马达(Interior Permanent Magnet Motor)。
在此，表面附着式马达采用永磁体附着于转子的铁芯表面的形态，虽然噪音和振动相对地较小且旋转力好，但是存在在高速旋转时永磁体的脱离、机械刚性的低下以及用于运行区域的多样化的控制困难的缺点。
在永磁体嵌入式马达中，采用永磁体插入并固定于在铁芯上下贯穿的嵌入孔的形态，由于凸极(sailent pole)结构引起的磁阻扭矩(reluctance torque)被附加到电磁扭矩(magnetic torque)，因此与现有的表面附着式马达相比具有增加扭矩和输出的特征。
另一方面，近年来正在不断地研发通过使扭矩和输出比永磁体嵌入式马达更高来进一步提高马达效率的磁通集中式转子(Flux Concentrate Type rotor)。磁通集中式转子也可以称作轮辐式转子(spoke type motor)。
由于磁通集中式转子在结构上磁通集中度较高，因此可以产生高扭矩、高输出，具有能够在相同的输出的情况下小型化转子的优点，从而可以应用于要求高扭矩、高输出特性的洗衣机或电动车等的驱动马达。
通常，磁通集中式转子具有以轴为中心配置成放射形态的方条(bar)型的永磁体(permanent magnet)和设置为支撑方条形的永磁体且形成磁通的通路的转子铁芯(rotorcore)。
转子铁芯可以包括：轭(yoke)，配置于各个永磁体之间；以及圆筒形底座(base)，位于轴和永磁体之间，与各个轭连接。
但是，在使用方条形永磁体的磁通集中式转子采用开放槽(open slot)结构的情况下，由于磁铁飞散的力集中在形成于外径部铁芯的外侧端的两侧边缘部分的第一固定凸起和第二固定凸起部分，因此存在机械刚性弱的问题点。
并且，在设置有条形的永磁体的磁通集中式转子的情况下，因永磁体形状，增加磁铁的磁极弧(pole arc)方面存在限制。
从而，正在研发设置有在转子的尺寸相同的条件下与条形永磁体相比能够增加磁极弧的弧形永磁体的磁通集中式转子。
美国专利US15/389636号(以下称作“现有专利”)公开一种设置有弧形永磁体的磁通集中式转子的一例。
但是，在现有专利中，未对用于马达的性能最大化的弧形永磁体的各个设计因子的性能作出任何公开，另外，未对弧形永磁体的形状设计作出任何公开。
专利文献1：现有专利：US15/389636号
实用新型内容
本实用新型要解决的课题是，提供一种能够最大化磁通集中式转子的性能的弧形永磁体。
本实用新型要解决的其他课题是，提供一种能够在相同的转子尺寸条件下，能够有效地使反电动势对比磁铁使用量上升的弧形永磁体。
本实用新型要解决的其他课题是，提供一种能够最大化反电动势的弧形永磁体。
本实用新型要解决的其他课题是，提供一种即采用开放槽结构又有效地使磁铁飞散的力分散，从而提高机械刚性的磁通集中式转子。
本实用新型要解决的课题不限于上述课题，本领域普通技术人员可以从以下描述中清楚地理解未提及的其他课题。
用于解决问题的手段
根据本实用新型的一方面的弧形永磁体，在磁通集中式转子配置有复数个，各个所述弧形永磁体沿转子铁芯的周向彼此隔开配置，所述弧形永磁体可以包括：内径部，以第一曲率形成；外径部，以与所述第一曲率不同的第二曲率形成；以及连接部，将所述内径部的端部连接到所述外径部的端部；所述永磁体可以满足如下的5个式中至少一个：
(1)A＝k1*C(k1为0.31至0.37)；
(2)B＝k2*A(k2为2.9至3.75)；
(3)B＝k3*E(k3为1.8至2.7)；
(4)D＝k4*C(k4为0.62至0.98)；
(5)M＝(C/D)*A/(C-D)(M为2.5以上)；
在所述式(1)至(5)中，A是永磁体的厚度，B是永磁体的宽度，C是内径部的第一曲率，D是外径部的第二曲率，E是磁化中心点。
所述第二曲率可以大于所述第一曲率。
所述连接部可以包括：第一直线部，与所述外径部的端部连接；以及第二直线部，连接所述第一直线部的端部和所述内径部的端部。
本实用新型的磁通集中式转子可以设置有复数个上述说明到的弧形永磁体，此外还可以包括轴和转子铁芯，所述转子铁芯可以包括：环形状的内径部铁芯，设置有供所述轴插入的轴通孔；外径部铁芯，在所述内径部铁芯的外周面沿所述内径部铁芯的周向排列有复数个，且复数个所述外径部铁芯彼此隔开配置以形成用于容纳所述永磁体的复数个永磁体插入部；以及桥接部，与各个所述外径部铁芯对应地沿所述内径部铁芯的周向排列有复数个，将各个所述外径部铁芯连接到所述内径部铁芯；所述外径部铁芯可以设置有位于所述外径部铁芯的下端部的第一切开部。
在所述转子铁芯可以嵌入有10个所述弧形永磁体。
将从所述内径部铁芯的中心连接到形成于所述永磁体的一侧端部的第一直线部的中心的线设定为第一连接线，将从所述内径部铁芯的中心连接到形成于所述永磁体的另一侧端部的第一直线部的中心的线设定为第二连接线，所述永磁体能够以所述第一连接线和所述第二连接线之间保持5度至20度的夹角的方式插入到所述永磁体插入部。
所述外径部铁芯可以设置有：第一侧面，与彼此相邻的两个永磁体中的第一永磁体的内径部接触；以及第二侧面，与所述两个永磁体中位于所述第一侧面的相反侧的第二永磁体的外径部接触；所述第一切开部可以从所述外径部铁芯的第二侧面的端部向所述第一侧面侧延伸而形成。
所述桥接部可以包括：第一侧面，从所述外径部铁芯的第一侧面的端部延伸并连接到所述内径部铁芯；以及第二侧面，位于所述桥接部的第一侧面的相反侧，与所述内径部铁芯连接。
所述桥接部的第二侧面可以位于从所述第二永磁体的外径部的端部向所述外径部铁芯的第一侧面侧隔开的位置。
所述桥接部的第一侧面中的一部分可以与所述第一永磁体的连接部的至少一部分接触。
所述第一切开部可以从所述永磁体的第一直线部和所述外径部铁芯的第二侧面的下端部的连接处向所述外径部铁芯的第一侧面侧延伸。
所述桥接部的第二侧面可以从所述第一切开部的端部延伸并连接到所述内径部铁芯。
所述桥接部的第二侧面和所述第一切开部的端部的连接处可以位于在放射方向上比所述第一永磁体的第一直线部更靠外侧的位置。
所述第一切开部和所述桥接部的第二侧面可以形成锐角。
所述第一切开部可以与所述永磁体的连接部的至少一部分平行。
所述外径部铁芯还可以包括从所述第一切开部的端部朝放射方向外侧延伸的第二切开部。
所述桥接部的第二侧面可以从所述第二切开部的端部延伸并连接到所述内径部铁芯。
所述桥接部的第二侧面和所述第二切开部的端部的连接处可以位于在放射方向上比所述第一永磁体的第一直线部的更靠外侧的位置。
所述第二切开部和所述桥接部的第二侧面可以形成锐角。
所述第一切开部可以与所述永磁体的连接部的至少一部分平行。
实用新型的效果
根据本实用新型，通过使用5种变量(磁铁厚度、磁铁宽度、内径部的第一曲率、外径部的第二曲率、磁化中心点间隙)来设计弧形永磁体，由此能够制造反电动势对比磁铁使用量较高的弧形永磁体，并且能够制造最大化反电动势的弧形永磁体。
并且，由于磁通因第一切开部而弯曲流动，磁通的泄漏路径相对地增加，从而使磁阻变大，减少通过桥接部的漏磁通。
从而，能够使马达的反电动势上升，能够提高马达的性能，能够增加马达的输出密度。
并且，能够通过优化弧形永磁体的配置角度，进一步使反电动势上升。
并且，由于使用弧形永磁体，因此即便采用开放槽结构，也能够与条形永磁体相比更有效地分散使磁铁飞散的力，从而提高转子铁芯的机械刚性。
本实用新型的效果不限于上述效果，本领域普通技术人员可以从以下描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
为了帮助理解本实用新型，作为说明书的一部分的附图提供本实用新型的实施例，并且与具体实施方式一起解释本实用新型的技术特征。
图1是示出以使用在10极马达的弧形永磁体的最优尺寸为基准，最大化磁铁使用量的弧形永磁体的剖视图。
图2是示出对图1所示的永磁体的厚度和磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
图3是示出对图1所示的永磁体的外径部的第二曲率和磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
图4是示出对图1所示的永磁体的内径部的第一曲率和磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
图5是示出对图1所示的永磁体的宽度、外径部的第二曲率以及磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
图6是示出对图1所示的永磁体的厚度和内径部的第一曲率进行变更的弧形永磁体的图。
图7是示出根据弧形永磁体的内径部的第一曲率和外径部的第二曲率的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线。
图8是示出根据弧形永磁体的厚度和宽度的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线。
图9是示出根据弧形永磁体的磁化中心点间隙和宽度的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线。
图10是示出根据弧形永磁体的内径部的第一曲率和厚度的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线。
图11是示出根据弧形永磁体的内径部的第一曲率、外径部的第二曲率、厚度而发生变化的反电动势的大小的曲线。
图12是示出设置有本实用新型的实施例的弧形永磁体的磁通集中式转子以及设置有该转子的马达的概略构成的图。
图13是示出图12所示的转子铁芯的概略构成的图。
图14是用于说明在图12所示的磁通集中式转子中产生的漏磁通的图。
图15是示出配置于根据本实用新型的第二实施例的磁通集中式转子的转子铁芯的概略的构成的图。
图16是示出配置于根据本实用新型的第三实施例的磁通集中式转子的转子铁芯的概略的构成的图。
图17是示出配置于根据本实用新型的第四实施例的磁通集中式转子的转子铁芯的概略的构成的图。
图18是示出根据弧形永磁体的配置角度的反电动势的改善率的曲线。
附图标记说明
100：定子 200：磁通集中式转子
210：轴 220：转子铁芯
221：内径部铁芯 223：外径部铁芯
225：桥接部 230：弧形永磁体
具体实施方式
下面，参照附图对本说明书中公开的实施例进行详细的说明，并且与附图编号无关地对相同或类似的构成要素赋予了相同的附图标记，并将省去对其重复的说明。
在以下的说明中使用的构成要素的后缀“组件”和“部”是为了便于说明书撰写而赋予或混用的，其自身并不具有相互区别的含义或作用。
另外，在说明本说明书中公开的实施例的过程中，当判断为对相关公知技术的具体说明使本说明书公开的实施例的要旨不清楚时，省略对其的详细说明。
此外，附图是为了便于理解本说明书公开的实施例而提供的，本说明书公开的技术思想并不局限于附图，本实用新型包括本实用新型的技术思想和技术范围内作出的所有变更、等同物及替代物。
第一、第二等术语可以在说明各种构成要素时使用，然而这些构成要素不限于这些术语。这些术语仅为了区别一个构成要素与另一个构成要素而使用。
当提到一个构成要素与另一个构成要素“结合”或“接触”时，应当理解的为该构成要素可以与另一个构成要素直接结合或接触，也可以在中间存在其他构成要素。
相反，当提到一个构成要素与另一个构成要素“直接结合”或“直接接触”时，应当理解为在它们之间不存在任何其他构成要素。
除非在上下文明确表示有另行的含义，否则单数的表达方式包括复数的表达方式。
在本申请中，“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在，而并不意在排除一个或其以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。
以下，参照附图，详细说明本实用新型的优选实施例，与附图编号无关地对相同或相似的构成要素赋予了相同的附图标记，并将省去对其重复的说明。
图1是示出以使用在10极马达的弧形永磁体的最优尺寸为基准，最大化磁铁使用量的弧形永磁体的剖视图。
此外，图2至图6是示出变更5种设计要素中的至少两种要素的情形下的实施例的弧形永磁体的图。
首先，参照图1，永磁体230是设置有以第一曲率C形成的内径部231和以第二曲率D形成的外径部233的弧形永磁体。
在本实用新型中，外径部233的第二曲率D和内径部231的第一曲率C彼此不同。
即，外径部233的第二曲率D可以大于内径部231的第一曲率C，也可以是内径部231的第一曲率C大于外径部233的第二曲率。
永磁体230还包括连接内径部231的端部和外径部233的端部的连接部235，连接部235包括：第一直线部235a，与外径部233的端部连接；以及第二直线部235b，连接第一直线部235a的端部和内径部231的端部。
并且，第一直线部235a和第二直线部235b可以形成为具有90度的内角A1。
图1示出了内径部231的第一曲率C为R12.5，外径部233的第二曲率D为R8.0，磁化中心点间隙E为10.0的弧形永磁体230。
在此，磁化中心点间隙E表示第一曲率C的中心点和第二曲率D的中心点之间的距离。
并且，图1所示的弧形永磁体230具有5.5的厚度A和15.1的宽度B。
图2是示出对图1所示的永磁体的厚度和磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
在本实施例的弧形永磁体中，除厚度A和磁化中心点间隙E之外，剩余的设计因子，即宽度B、内径部的第一曲率C以及外径部的第二曲率D具有与图1的永磁体相同的值。
图2所示的弧形永磁体的厚度A为4.5，磁化中心点间隙E为9。
图3是示出对图1所示的永磁体的外径部的第二曲率和磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
在本实施例的弧形永磁体中，除外径部的第二曲率D和磁化中心点间隙E之外，剩余的设计因子，即宽度B、内径部的第一曲率C以及厚度A具有与图1的永磁体相同的值。
图3所示的弧形永磁体的外径部的第二曲率D为R10.0，磁化中心点间隙为7。
图4是示出对图1所示的永磁体的内径部的第一曲率和磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
在本实施例的弧形永磁体中，除内径部的第一曲率C和磁化中心点间隙E之外，剩余的设计因子，即厚度A、宽度B以及外径部的第二曲率D具有与图1的永磁体相同的值。
图4所示的永磁体的内径部的第一曲率C为R10.5，磁化中心点间隙E为5。
图5是示出对图1所示的永磁体的宽度、外径部的第二曲率以及磁化中心点间隙进行变更的弧形永磁体的图。
在本实施例的弧形永磁体中，除宽度B、外径部的第二曲率D以及磁化中心点间隙E之外，剩余的设计因子，即厚度A和内径部的第一曲率C具有与图1的永磁体相同的值。
图5所示的弧形永磁体的宽度B为13，外径部的第二曲率D为R14.0，磁化中心点间隙E为3。
图6是示出对图1所示的永磁体的厚度和内径部的第一曲率进行变更的弧形永磁体的图。
在本实施例的弧形永磁体中，除厚度A和内径部的第一曲率C之外，剩余的设计因子，即宽度B、外径部的第二曲率D以及磁化中心点间隙E具有与图1的永磁体相同的值。
图6所示的弧形永磁体的厚度A为4，内径部的第一曲率C为R13，磁化中心点间隙E为7。
下面的表格1记载了图1至图6示出的各个永磁体的磁铁使用量、反电动势(Bemf)、反电动势对比磁铁使用量。
Figure BDA0003813243710000091
参照所述表格，通过适当地变更5种设计因子，即厚度A、宽度B、内径部的第一曲率C、外径部的第二曲率D、磁化中心点间隙E，可以优化该马达所需的性能。
作为一例，在为了保持传感器的间隔而需要磁铁悬垂(magnet overhang)的空调机马达的情况下，优选使用图4所示的永磁体。
并且，作为反电动势对比磁铁使用量上升效果较大的永磁体，优选使用图6所示的永磁体。
在方条形的永磁体中，永磁体的宽度和厚度作为设计因子使用。
但是，以所述两个设计因子，永磁体的形状设计难以多样化，并且在轴的外径根据使用产品系列而被规定的情况下，进一步限制了其形状设计范围。
另外，在方条形的永磁体的情况下，永磁体的厚度与马达的退磁强度具有高关联性，永磁体的长度对马达的反电动势的提高影响更大。
但是，在磁通集中式转子中，由于永磁体的长度越长，永磁体的下端部越位于朝内径部铁芯侧更深的位置，因此产生永磁体的磁性下降的问题。
但是，在本实用新型的弧形永磁体的情况下，在具有与方条形相同的磁铁体积的情况下，能够较短地设计永磁体的长度(永磁体的宽度)，并且能够较薄地设计永磁体的两各末端的厚度，因此在磁性方面比条形的永磁体更有利。
另外，根据本实用新型，可以分析根据在本说明书中定义的5种设计因子(厚度、宽度、内径部的第一曲率、外径部的第二曲率、磁化中心点间隙)的马达的反电动势上升效果，并且可以通过特定各个因子的比率来最大化马达的效果。
以下，参照图7至图10，对根据各个因子的比率的、反电动势对比磁铁使用量的上升效果进行说明。
图7是示出根据弧形永磁体的内径部的第一曲率和外径部的第二曲率的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线，图8是示出根据弧形永磁体的厚度和宽度的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线。
并且，图9是示出根据弧形永磁体的磁化中心点间隙和宽度的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线，图10是示出根据弧形永磁体的内径部的第一曲率和厚度的比率的、反电动势对比磁铁使用量的大小的曲线。
参照图7至图10，弧形永磁体可以设计成满足下面的式(1)至(4)中至少一个。
(1)A＝k1*C(k1为0.31至0.37)
(2)B＝k2*A(k2为2.9至3.75)
(3)B＝k3*E(k3为1.8至2.7)
(4)D＝k4*C(k4为0.62至0.98)
在所述式(1)至(4)中，永磁体的厚度A、宽度B、磁化中心点间隙E的单位可以彼此相同。
作为一例，永磁体的厚度A、宽度B、磁化中心点间隙E的单位可以是mm或cm。
在所述式(1)至(4)中，如果k1至k4分别满足上述值，则反电动势对比永磁体的磁铁使用量(反电动势/磁铁使用量)大约为0.5以上。
另一方面，在相对于反电动势对比永磁体的磁铁使用量性能优异，更想要设计仅反电动势优异的马达的情况下，可以参照下面的式(5)。
(5)M＝(C/D)*A/(C-D)(M为2.5以上)
参照图11，可以确认到反电动势随着设计变量M超过2而急剧上升，之后，倾斜度变得平缓。
从而，在设计最大化反电动势的永磁体的情况下，优选将设计变量M设定为2.5以上。
根据上述说明，可以根据马达所要求的性能或条件，将永磁体设计成满足所述式(1)至(5)中的至少一个。
以下，对设置有本实用新型的弧形永磁体的磁通集中式转子和设置有该转子的10极马达进行说明。
图12是示出设置有本实用新型的实施例的弧形永磁体的磁通集中式转子以及设置有该转子的马达的概略构成的图，图13是示出图12所示的转子铁芯的概略构成的图，图14是用于说明在图12所示的磁通集中式转子中产生的漏磁通的图。
设置有本实用新型的第一实施例的磁通集中式转子的马达包括定子100和磁通集中式转子200。
定子100可以包括定子铁芯110和从所述定子铁芯110沿径向凸出的复数个齿部120。所述定子铁芯110可以形成为环形状。
在所述齿部120的径向内侧末端可以设置有沿周向两侧延伸的极靴130。齿部和齿部之间形成有槽140。由此，线圈150通过所述齿部120和槽140缠绕。
磁通集中式转子200设置有轴210、转子铁芯220以及永磁体230。
如图1所示，永磁体230是设置有以第一曲率C形成的内径部231和以第二曲率D形成的外径部233的弧形永磁体。
外径部233的第二曲率D的大小与内径部231的第一曲率C的大小彼此不同，外径部233的第二曲率D可以大于内径部231的第一曲率C，也可以是与此相反。
永磁体230各自的磁化方向沿切线方向T，外径部233侧形成为较强的磁通面，内径部231侧形成为较弱的磁通面。
永磁体230还可以包括连接内径部231的端部和外径部233的端部的连接部235，连接部235可以包括：第一直线部235a，与外径部233的端部连接；第二直线部235b，连接第一直线部235a的端部和内径部231的端部。
并且，第一直线部235a和第二直线部235b可以形成为具有90度的内角A1。
转子铁芯220包括内径部铁芯221、外径部铁芯223以及桥接部225。
内径部铁芯221形成为设置有供轴210插入的轴通孔221a的环形状。
在内径部铁芯221的外周面沿着内径部铁芯221的周向(或切线方向)排列有复数个外径部铁芯223，复数个所述外径部铁芯223彼此隔开配置以形成用于容纳弧形永磁体230的复数个永磁体插入部223a。
在外径部铁芯223的外侧端的两侧边缘部分可以形成有朝圆弧方向凸出的第一固定凸起223b和第二固定凸起223c。第一固定凸起223b和第二固定凸起223c起到在弧形永磁体230插入到永磁体插入部223a时固定永磁体230的位置并且防止永磁体230在转子200旋转时飞散的作用。
即，外径部铁芯223具有开放槽结构。
桥接部225与各个外径部铁芯223对应地沿内径部铁芯221的周向排列有复数个，将每个外径部铁芯223连接到内径部铁芯221。
可以将所述外径部铁芯223称为外侧铁芯，可以将内径部铁芯221称为内侧铁芯。这是因为内径部铁芯221位于外径部铁芯223的径向内侧。此外，也可以将所述外径部铁芯223称为轭(yoke)。
包括具有较弱的磁通面的内径部231和具有较强的磁通面的外径部233的弧形永磁体230，以与相邻的弧形永磁体230彼此面向不同的面的方式配置在永磁体插入部223a。从而，可以补偿磁通，可以减低扭矩脉动。
在弧形永磁体230的下端部，即永磁体230的第一直线部235a和内径部铁芯221之间形成有被沿内径部铁芯221的周向相邻的两个桥接部225划分的空隙H1。
外径部铁芯223配置有：第一侧面223d，与彼此相邻的两个永磁体中的第一永磁体230A的内径部231接触；以及第二侧面223e，与两个永磁体中的第二永磁体230B的外径部233接触，外径部铁芯223还配置有位于下端部的第一切开部223f。
第一切开部223f是从外径部铁芯223的第二侧面223e的端部向第一侧面223d侧延伸而形成。
并且，桥接部225包括：第一侧面225a，从外径部铁芯223的第一侧面223d的端部延伸并与内径部铁芯221连接；以及第二侧面225b，位于第一侧面225a的相反侧并与内径部铁芯221连接。
桥接部225的第二侧面225b位于从第二永磁体230B的外径部233的端部向外径部铁芯223的第一侧面223d侧隔开的位置。
在此，第二永磁体230B的下端部可以是第一直线部235a。
桥接部225的第二侧面225b的隔开距离D1可以以不同的值设定。
根据这种构成，桥接部225的第一侧面225a中的一部分可以与第一永磁体230A的连接部235的至少一部分接触，例如，第二直线部235b。
第一切开部223f可以从弧形永磁体230的第一直线部235a和外径部铁芯223的第二侧面223e的下端部的连接处P1向外径部铁芯223的第一侧面223d侧延伸。
如图12至图14的实施例所示，第一切开部223f可以从弧形永磁体230的第一直线部235a和外径部铁芯223的第二侧面223e的下端部的连接处P1向外径部铁芯223的第一侧面223d侧延伸，并且与弧形永磁体230的连接部235的至少一部分平行延伸，例如，与第一直线部235a平行延伸。
此外，桥接部225的第二侧面225b从第一切开部223f的端部延伸而与内径部铁芯221连接。
桥接部225的第二侧面225b的隔开距离D1可以小于第一切开部223f的长度L3。
另外，桥接部225的第二侧面225b和第一切开部223f的端部的连接处P2可以位于在放射方向上比永磁体230的第一直线部235a更靠外侧的位置。
并且，桥接部225的最大宽度W1小于外径部铁芯223的下端部的宽度W2。
为了有效地减少漏磁通，优选，第一切开部223f和桥接部225的第二侧面225b形成直角或锐角的角度A2。
在图12至图14所示的实施例中，第一切开部223f和桥接部225的第二侧面225b形成锐角。
根据这样的构成，如图14所示，由于配置在外径部铁芯223的下端部的第一切开部223f，桥接部225的第二侧面225b位于从第二永磁体230B的外径部233向外径部铁芯223的第一侧面223d侧隔开的位置。
从而，与没有第一切开部的磁通集中式转子相比，相对地增加了泄漏路径，因此磁阻增加，并且磁通因第一切开部223f导致而弯曲流动，从而减少通过桥接部225的漏磁通。
并且，由于使用弧形永磁体，因此与使用条形永磁体相比增加了磁通和效率，并且即使采用开放槽结构，与条形永磁体相比也有效地分散了使磁铁飞散的力，从而增加转子铁芯的机械刚性。
以下，对本实用新型另一实施例的磁通集中式转子中设置的转子铁芯进行说明。
在说明下面的实施例的过程中，对与上述的第一实施例相同的构成要素赋予相同的附图标记，并省略对其的详细说明。
图15是示出设置于本实用新型的第二实施例的磁通集中式转子的转子铁芯的概略构成的图。
在图15所示的实施例中，与上述的第一实施例相比，第一切开部223f朝内径部铁芯221侧弯折而形成。
即，在上述的第一实施例中，采用了第一切开部223f从永磁体230的第一直线部235a延伸，并且与所述永磁体230的连接部235的至少一部分平行延伸，例如与第一直线部235a平行延伸的构成。
但是，如本实施例，与上述的第一实施例相比，第一切开部223f可以通过向内径部铁芯221侧弯折而形成。
并且，在本实施例的情况下，第一切开部223f和桥接部225的第二侧面225b之间的角度A2呈大致直角。
根据本发明人进行的实验，为了有效地提高反电动势，优选增加泄漏路径，因此优选第一切开部223f和桥接部225的第二侧面225b形成的角度A2较小。
图16是示出设置于本实用新型的第三实施例的磁通集中式转子的转子铁芯的概略构成的图。
设置于本实施例的磁通集中式转子的外径部铁芯还包括第二切开部223g，所述第二切开部223g从与永磁体230的连接部235的至少一部分例如第一直线部235a平行延伸的第一切开部223f的端部朝放射方向外侧延伸，桥接部225的第二侧面225b从第二切开部223g的端部延伸并连接到内径部铁芯221。
此外，第二切开部223g和桥接部225的第二侧面225b之间的角度A2呈锐角，桥接部225的第二侧面225b和第二切开部223g的端部的连接处P3位于在放射方向上比永磁体230的第一直线部235a更靠外侧的位置。
从而，与本实用新型的第一实施例、第二实施例相比，本实施例的磁通集中式转子相对地增加泄漏路径，因此能够进一步提高反电动势。
图17是示出设置于本实用新型的第四实施例的磁通集中式转子的转子铁芯的概略构成的图。
设置于本实施例的磁通集中式转子的转子铁芯公开了如下结构：通过在上述的第一实施例的转子铁芯的外径部铁芯223形成孔223h，从而在外径部铁芯223的下端部部分产生局部饱和。
为了在外径部铁芯223的泄漏路径上有效地产生局部饱和，优选外径部铁芯223的第一侧面223d和孔223h之间的间隔D2保持0.5mm左右。
另一方面，所述孔223h也可以应用于在上述的其他实施例设置的外径部铁芯。
并且，在使用弧形永磁体的磁通集中式转子的情况下，虽然永磁体的形状设计很重要，但是如何在转子铁芯配置永磁体也是重要的设计因子。
图18是示出根据弧形永磁体的配置角度的反电动势的改善率的曲线。
参照图12和图18，可以确认到在10极马达的情况下，在弧形永磁体230以第一连接线L4和第二连接线L5之间保持5度至20度的夹角A3的方式插入到永磁体插入部的情况下，反电动势改善率为优异。
在此，第一连接线L4是指从内径部铁芯221的中心连接到形成于弧形永磁体230的一侧端部的第一直线部235a的中心的线，第二连接线L5是指从内径部铁芯221的中心连接到形成于弧形永磁体230的另一侧端部的第一直线部235a的中心的线。
对于本领域普通技术人员而言，本实用新型在不脱离本实用新型的本质特征的范围内可以以其他特定形态实现。因此，以上的详细说明在所有方面上不应被理解为限制性的，而是应当被理解为是示例性的。本实用新型的范围应当由权利要求书的合理的解释而定，本实用新型的等同范围内的所有变更应当落入本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种弧形永磁体，在磁通集中式转子配置有复数个所述永磁体，各个所述永磁体沿转子铁芯的周向彼此隔开配置，其中，包括：
内径部，以第一曲率形成；
外径部，以与所述第一曲率不同的第二曲率形成；以及
连接部，将所述内径部的端部连接到所述外径部的端部；
所述永磁体满足如下的5个式中至少一个：
(1)A＝k1*C，其中k1为0.31至0.37；
(2)B＝k2*A，其中k2为2.9至3.75；
(3)B＝k3*E，其中k3为1.8至2.7；
(4)D＝k4*C，其中k4为0.62至0.98；
(5)M＝(C/D)*A/(C-D)，其中M为2.5以上；
在所述式(1)至(5)中，
A是永磁体的厚度，B是永磁体的宽度，C是内径部的第一曲率，D是外径部的第二曲率，E是磁化中心点。
2.根据权利要求1所述的弧形永磁体，其中，
所述第二曲率大于所述第一曲率，
所述连接部包括：
第一直线部，与所述外径部的端部连接；以及
第二直线部，连接所述第一直线部的端部和所述内径部的端部。
3.一种磁通集中式转子，其中，包括：
轴；
转子铁芯；以及
复数个权利要求1或2所述的弧形永磁体；
所述转子铁芯包括：
环形状的内径部铁芯，设置有供所述轴插入的轴通孔；
外径部铁芯，在所述内径部铁芯的外周面沿所述内径部铁芯的周向排列有复数个，且复数个所述外径部铁芯彼此隔开配置以形成用于容纳所述永磁体的复数个永磁体插入部；以及
桥接部，与各个所述外径部铁芯对应地沿所述内径部铁芯的周向排列有复数个，将各个所述外径部铁芯连接到所述内径部铁芯；
所述外径部铁芯设置有位于下端部的第一切开部。
4.根据权利要求3所述的磁通集中式转子，其中，
将从所述内径部铁芯的中心连接到形成于所述永磁体的一侧端部的第一直线部的中心的线设定为第一连接线，将从所述内径部铁芯的中心连接到形成于所述永磁体的另一侧端部的第一直线部的中心的线设定为第二连接线，
所述永磁体以所述第一连接线和所述第二连接线之间保持5度至20度的夹角的方式插入到所述永磁体插入部。
5.根据权利要求3或4所述的磁通集中式转子，其中，
所述外径部铁芯具有：
第一侧面，与彼此相邻的两个永磁体中的第一永磁体的内径部接触；以及
第二侧面，与所述两个永磁体中位于所述第一侧面的相反侧的第二永磁体的外径部接触；
所述第一切开部从所述外径部铁芯的第二侧面的端部向所述第一侧面侧延伸而形成。
6.根据权利要求5所述的磁通集中式转子，其中，
所述桥接部包括：
第一侧面，从所述外径部铁芯的第一侧面的端部延伸并连接到所述内径部铁芯；以及
第二侧面，位于所述桥接部的第一侧面的相反侧并连接到所述内径部铁芯；
所述桥接部的第二侧面位于从所述第二永磁体的外径部的端部向所述外径部铁芯的第一侧面侧隔开的位置。
7.根据权利要求6所述的磁通集中式转子，其中，
所述第一切开部从所述永磁体的第一直线部和所述外径部铁芯的第二侧面的下端部的连接处向所述外径部铁芯的第一侧面侧延伸，
所述桥接部的第二侧面从所述第一切开部的端部延伸并连接到所述内径部铁芯。
8.根据权利要求7所述的磁通集中式转子，其中，
所述桥接部的第二侧面和所述第一切开部的端部的连接处位于在径向上比所述第一永磁体的第一直线部更靠外侧的位置，
所述第一切开部和所述桥接部的第二侧面形成锐角。
9.根据权利要求7所述的磁通集中式转子，其中，
所述外径部铁芯还包括从所述第一切开部的端部朝径向外侧延伸的第二切开部，
所述桥接部的第二侧面从所述第二切开部的端部延伸并连接到所述内径部铁芯。
10.根据权利要求9所述的磁通集中式转子，其中，
所述桥接部的第二侧面和所述第二切开部的端部的连接处位于在径向上比所述第一永磁体的第一直线部更靠外侧的位置，
所述第二切开部和所述桥接部的第二侧面形成锐角。
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